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(武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司,湖北 武漢 430071)
某工程地上主樓為39層,裙樓4層,地下3層,為框筒結(jié)構(gòu)。該工程地基處理形式為鋼筋混凝土灌注樁,主樓樁徑為1 000mm,采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ);裙樓樁徑為800mm,采用鋼筋混凝土承臺式底板基礎(chǔ)。整個(gè)基礎(chǔ)占地面積8 580m2,其中主樓筏板基礎(chǔ)面積為2 469m2。主樓筏板基礎(chǔ)厚度為2 900mm,裙樓基礎(chǔ)厚度為900mm,電梯井坑基礎(chǔ)局部下沉,厚度達(dá)6 900mm,基礎(chǔ)混凝土為C40。主樓基礎(chǔ)需按厚大體積混凝土基礎(chǔ)施工?;A(chǔ)布局如圖1所示。
圖1 基礎(chǔ)布局
(1)基礎(chǔ)鋼筋量大,需設(shè)計(jì)專用支撐系統(tǒng)。該工程主樓筏板基礎(chǔ)上下均為雙層雙向鋼筋網(wǎng)片,基礎(chǔ)中間另設(shè)兩層Φ14@300mm的溫度鋼筋。鋼筋總量為643t,其中上部雙層鋼筋達(dá)128kg/m2。施工時(shí)需根據(jù)上層鋼筋的質(zhì)量、施工作業(yè)荷載和混凝土澆筑的沖擊力設(shè)計(jì)支撐體系。
(2)大體積混凝土施工,需采取裂縫控制措施。主樓筏板厚度為2 900mm,電梯井坑基礎(chǔ)厚度達(dá)6 900mm,必須采取多種措施控制因水泥水化過程中產(chǎn)生熱量造成的混凝土裂縫,以免危害到建筑物的結(jié)構(gòu)耐久性。
(3)混凝土方量大,施工場地小。主樓筏板基礎(chǔ)混凝土總方量為8 575m3,由于工程緊臨繁華街道,基坑開挖后已無施工場地,只能在基坑內(nèi)利用工程樁設(shè)置臨時(shí)T型施工棧橋?,F(xiàn)場平面圖如圖2所示。
圖2 現(xiàn)場平面圖
主樓筏板基礎(chǔ)土方于2012年3月7日開挖結(jié)束,進(jìn)入混凝土施工階段,并于2012年7月17日完成最后的混凝土澆筑?,F(xiàn)就上述筏板基礎(chǔ)的3個(gè)特點(diǎn),對施工情況作一介紹。
2.1 施工區(qū)段劃分
由于該工程緊臨繁華街道,為商業(yè)繁華地段,車流人流大,這對一次性澆筑大體量混凝土所需的連續(xù)性提出了挑戰(zhàn)。由于施工場地小,東南北三向均無法架設(shè)混凝土澆筑泵車,僅能在棧橋上設(shè)泵車。在邀請商品混凝土站技術(shù)人員多次到現(xiàn)場實(shí)地考察后,棧橋上最多可同時(shí)布設(shè)兩臺汽車泵進(jìn)行澆筑。
由于澆筑混凝土?xí)r處于夏季多雨時(shí)段,一次性澆筑時(shí)間過長,可能會(huì)遇大雨,將影響混凝土施工質(zhì)量,因此必須縮減一次澆筑的時(shí)間。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì),在主樓筏板基礎(chǔ)兩向中間各設(shè)1條膨脹加強(qiáng)帶,寬2 000mm,呈十字交叉狀。膨脹加強(qiáng)帶分為3種:連續(xù)式、間歇式和后澆式。根據(jù)JGJ/T178—2009《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,板厚>1.5m時(shí),須采取間歇式或后澆式。經(jīng)與設(shè)計(jì)單位溝通,現(xiàn)場選定間歇式膨脹加強(qiáng)帶的施工方式,即第一塊澆筑后,在澆筑第二塊時(shí)連同膨脹加強(qiáng)帶的混凝土一并澆筑。膨脹加強(qiáng)帶采用不同配比、不同強(qiáng)度等級的膨脹混凝土。這樣,將主樓筏板基礎(chǔ)沿膨脹加強(qiáng)帶位置劃分為4個(gè)區(qū)塊進(jìn)行澆筑。施工區(qū)段區(qū)圖見圖3。
圖3 施工區(qū)段區(qū)圖
電梯井坑開挖深度達(dá)-23.1m,水位高,地質(zhì)條件差,周邊環(huán)境復(fù)雜。經(jīng)與設(shè)計(jì)單位及監(jiān)理單位協(xié)商,可先將該部分施工至大筏板底部,留置水平施工縫,二次施工時(shí)將施工縫鑿毛,并加設(shè)橡膠膨脹止水條。
2.2 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)
筏板基礎(chǔ)上下各設(shè)雙層雙向鋼筋網(wǎng),中間沿豎向均布兩層Φ14@300mm抗裂鋼筋網(wǎng)片。上層鋼筋支撐必須進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,計(jì)算時(shí)需考慮如下幾種荷載:①鋼筋自重力;②施工人員行走及施工材料機(jī)具等運(yùn)輸或堆放的荷載;③振搗混凝土?xí)r的荷載。為了保證整個(gè)支撐體系的剛度,同時(shí)需考慮傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載;④新澆筑混凝土對支撐的側(cè)壓力。
經(jīng)計(jì)算,現(xiàn)場擬采用[6.3做立柱,長向按間距2 400mm布設(shè),短向按間距1 800mm布設(shè),后澆帶兩側(cè)立柱的間距≯1 000mm。支撐立柱下端直接點(diǎn)焊在下部筋的上層鋼筋網(wǎng)片上,上端與上層鋼筋網(wǎng)片焊接。為了保證整體剛度,兩層Φ14mm的溫度鋼筋網(wǎng)片在與立柱的交叉點(diǎn)處進(jìn)行點(diǎn)焊,同時(shí)沿長短向每10~12m整跨滿設(shè)剪刀撐,與槽鋼立柱點(diǎn)焊。
2.3 大體積混凝土施工
(1)做好備料工作。提前通知商品混凝土站備好所需原料,包括水泥、粉煤灰、粗細(xì)骨料、外加劑等,所有材料均應(yīng)提前檢驗(yàn)合格。商品混凝土站應(yīng)對生產(chǎn)設(shè)備例行檢修保養(yǎng),保證連續(xù)生產(chǎn),同時(shí)安排好商品混凝土供應(yīng)計(jì)劃,對該工程采取集中供應(yīng),防止施工過程中出現(xiàn)斷料的情況。
(2)做好施工技術(shù)交底。在基礎(chǔ)施工前,由項(xiàng)目部總工程師進(jìn)行一次全面的施工技術(shù)交底,使大家都清楚每一個(gè)施工環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問題。參加人員包括商品混凝土站生產(chǎn)及技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目部生產(chǎn)技術(shù)管理人員、各勞務(wù)班組(包括鋼筋、木工及混凝土等工種)負(fù)責(zé)人、混凝土澆筑主要振搗手、溫度監(jiān)控單位負(fù)責(zé)人。
(3)做好每倉澆筑前的動(dòng)員工作。在每倉混凝土澆筑前,根據(jù)澆筑的特點(diǎn),由生產(chǎn)負(fù)責(zé)人召開一次動(dòng)員會(huì),做好施工部署,使項(xiàng)目部有關(guān)人員保持良好的狀態(tài),做到各司其職。此外,做好天氣預(yù)報(bào)方面的工作及后勤物資保障,確保澆筑不會(huì)因天氣原因而造成施工中斷。
2.4 施工措施
在大體積混凝土施工中,為防止因水泥水化熱聚集、內(nèi)外溫差過大而造成混凝土裂縫,現(xiàn)場應(yīng)采取如下施工措施。
(1)與商品混凝土站技術(shù)科合作,優(yōu)化配合比,使用高效減水劑、緩凝劑等。并與設(shè)計(jì)單位溝通,經(jīng)其同意采用60d齡期強(qiáng)度作為混凝土抗壓強(qiáng)度值,這樣可以適當(dāng)減少單位體積混凝土的水泥用量,從而減小水泥的水化熱總量。商品混凝土站對粗細(xì)骨料質(zhì)量必須嚴(yán)格把關(guān),骨料粒徑、級配等必須符合設(shè)計(jì)配合比的要求,嚴(yán)格控制含泥量。骨料必須堆放在通風(fēng)的大棚內(nèi),嚴(yán)禁露天暴曬。
(2)混凝土澆筑前,沿厚度方向埋設(shè)上、中、下3層測溫探頭;混凝土澆筑后,從混凝土表面終凝即開始監(jiān)測混凝土各層的溫度情況,包括混凝土下層、中層、上層、表面溫度以及大氣溫度等,相鄰層的溫度差須≯25 ℃。
(3)在新澆筑混凝土內(nèi)設(shè)置雙層循環(huán)水管,依靠自來水循環(huán)流動(dòng)帶走內(nèi)部聚集的熱量。水管為DN25mm焊管,水平方向間距為1 500mm。每根進(jìn)水管處設(shè)有水閥,用以調(diào)節(jié)流速,從而控制降溫幅度。為減少混凝土內(nèi)外溫差,對混凝土的表面采取保溫保濕養(yǎng)護(hù)?;炷翝仓瓿珊?,邊收面邊覆蓋1層塑料薄膜和雙層麻袋。在混凝土表面強(qiáng)度能夠上人時(shí),沿四周砌兩皮120mm厚的磚墻,進(jìn)行灌水養(yǎng)護(hù)。
筏板鋼筋網(wǎng)片間采用型鋼立柱支撐,與同截面鋼筋相比水平剛度大,利用筏板中間層溫度鋼筋網(wǎng)片做立柱水平連接,在10~12m滿設(shè)1道豎向剪刀撐,減少了空間加固材料,使筏板鋼筋支撐系統(tǒng)簡潔,受力明確。在澆筑過程中,上層鋼筋網(wǎng)片未出現(xiàn)塌陷、變形和位移現(xiàn)象。
在該工程大體積混凝土施工過程中采取了多種技術(shù)措施,從混凝土配合比入手,到澆筑前原材料的控制,再到施工過程及施工后的“外保內(nèi)降”(保溫、保濕、循環(huán)水降溫)等,保證了施工質(zhì)量。武漢理工大學(xué)試驗(yàn)室提供的測溫報(bào)告顯示,該工程大體積混凝土溫控效果較好,測溫過程中,最大溫差≯24.3 ℃。筏板澆筑完成數(shù)月后,對底板面進(jìn)行多次觀察,均未發(fā)現(xiàn)裂紋,也未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象。